Celiuliozės acetato cheminė struktūra, savybės ir panaudojimas



The celiuliozės acetatas yra organinis ir sintetinis junginys, kuris gali būti gaunamas kietoje būsenoje kaip dribsniai, dribsniai arba balti milteliai. Jo molekulinė formulė yra C76H114O49. Jis gaminamas iš žaliavų, gautų iš augalų: celiuliozės, kuri yra homopolizacharidas.

Celiuliozės acetatas pirmą kartą buvo gaminamas Paryžiuje, 1865 m. - Paul Schützenberger ir Laurent Naudin, po to, kai celiuliozė buvo acetilinama acto anhidridu (CH3CO-O-COCH3). Jie gavo vieną iš svarbiausių visų laikų celiuliozės esterių.

Pagal šias charakteristikas polimeras skirtas plastikams gaminti kinematografijos, fotografijos ir tekstilės srityje, kur jis turėjo didelį bumo momentą.

Jis naudojamas net automobilių ir aeronautikos pramonėje, taip pat labai naudingas chemijos ir mokslinių tyrimų laboratorijose apskritai.

Indeksas

  • 1 Cheminė struktūra
  • 2 Gavimas
  • 3 Ypatybės
  • 4 Naudojimas
  • 5 Nuorodos

Cheminė struktūra

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta celiuliozės triacetato struktūra, viena iš šio polimero acetilintų formų..

Kaip paaiškinama ši struktūra? Tai paaiškinama iš celiuliozės, susidedančios iš dviejų gliukozių piranozės žiedų, susietų su glikozidinėmis jungtimis (-R-O-R), tarp anglies 1 (anomerinių) ir 4.

Šios glikozidinės jungtys yra β1 -> 4 tipo; tai yra, jie yra toje pačioje plokštumoje kaip ir žiedas -CH grupės atžvilgiu2OCOCH3. Todėl jūsų acetato esteris išlaiko tą patį organinį skeletą.

Kas atsitiktų, jei 3 celiuliozės triacetato anglies atomų grupės būtų acetilintos? Tai padidintų savo struktūros statišką (erdvinę) įtampą. Taip yra todėl, kad grupė -OCOCH3 „Susidurti“ su kaimyninėmis grupėmis ir gliukozės žiedais.

Tačiau po šios reakcijos gaunamas celiuliozės acetato butiratas, produktas, gaunamas didžiausią acetilinimo laipsnį ir kurio polimeras yra dar lankstesnis.

Šio lankstumo paaiškinimas yra paskutinės OH grupės pašalinimas, taigi ir vandenilio jungčių tarp polimerų grandinių pašalinimas.

Iš tiesų, originali celiuliozė gali sudaryti daug vandenilio jungčių, o jų pašalinimas yra parama, kuri paaiškina jo fizikinių ir cheminių savybių pokyčius po acetilinimo..

Taigi acetilinimas vyksta pirmiausia mažiau steriliai blokuojamose OH grupėse. Didėjant acto anhidrido koncentracijai, pakeičiamos daugiau H grupių.

Kaip rezultatas, nors šios grupės -OCOCH3 jie padidina polimero svorį, jų tarpusavio molekulinė sąveika yra mažiau stipri nei vandenilio jungtys, „lanksčiosios“ ir kietėjimo celiuliozė tuo pačiu metu..

Gauti

Jo gamyba laikoma paprastu procesu. Celiuliozė išgaunama iš medienos arba medvilnės masės, kuri yra veikiama hidrolizės reakcijomis skirtingomis laiko ir temperatūros sąlygomis..

Celiuliozė reaguoja su acto anhidridu sieros rūgšties terpėje, kuri katalizuoja reakciją.

Tokiu būdu celiuliozė suskaidoma ir gaunamas mažesnis polimeras, turintis 200-300 gliukozės vienetų polimero grandinėje, o celiuliozės hidroksilas pakeistas acetato grupėmis.

Galutinis šio reakcijos rezultatas yra baltas kietas produktas, kuris gali turėti miltelių, skalės arba vienkartinės konsistencijos. Iš to pluoštai gali būti apdorojami, kai jie pernešami per poras ar skyles terpėje su karštu oru, išgarinant tirpiklius..

Per šiuos sudėtingus procesus, priklausomai nuo acetilinimo laipsnio, gaunami keli celiuliozės acetato tipai.

Kadangi celiuliozėje yra monomero struktūrinio vieneto gliukozės, turinčios 3 OH grupes, kurios gali būti acetilintos, di, tri arba net butirato acetatai. Šios grupės -OCOCH3 yra atsakingi už kai kurias jų savybes.

Savybės

Celiuliozės acetato lydymosi temperatūra yra 306 ° C, tankis svyruoja nuo 1,27 iki 1,34, jo apytikslė molekulinė masė yra 1811,699 g / mol.

Jis netirpsta keliuose organiniuose komponentuose, tokiuose kaip acetonas, cikloheksanolis, etilacetatas, nitropropanas ir etileno dichloridas..

Produktai, kurių sudėtyje yra celiuliozės acetato vertės lankstumo, kietumo, tempimo stiprumo, kurie neturi būti pažeisti bakterijų ar mikroorganizmų, ir jų nepralaidumas vandeniui.

Tačiau pluoštai turi matmenų pokyčius, atsižvelgiant į ekstremalius temperatūros ir drėgmės pokyčius, nors pluoštai atsparūs temperatūrai iki 80 ° C.

Naudojimas

Celiuliozės acetatas naudoja daug naudojimų, tarp kurių:

- Plastikų, popieriaus ir kartono gaminių gamybos membranos. Netiesioginis celiuliozės acetato cheminio priedo poveikis aprašomas, kai jis pakuotėje liečiasi su maistu.

- Sveikatos srityje ji naudojama kaip membranos, turinčios kapiliarų skersmens skyles, įmontuotas į cilindrinius įtaisus, atitinkančius dirbtinės inkstų ar hemodializės įrangos funkciją.

- Meno ir kino pramonėje, kai naudojamas kaip plonas filmas, fotografija ir magnetinės juostos.

- Anksčiau ji buvo naudojama tekstilės pramonėje kaip pluoštai, gaminantys įvairius audinius, tokius kaip viskozė, satinas, acetatas ir triacetatas. Nors tai buvo madinga, ji išsiskyrė dėl savo mažų sąnaudų, ryškumo ir grožio, kurį jis davė drabužiams.

- Automobilių pramonėje, skirtingų tipų transporto priemonių variklių dalių ir važiuoklės gamybai.

- Aeronautikos srityje karo metu padengti orlaivių sparnus.

- Jis taip pat plačiai naudojamas mokslo laboratorijose ir tyrimuose. Apskritai jis naudojamas poringiems filtrams gaminti, kaip pagalbinė medžiaga celiuliozės acetato membranoms elektroforezei ar osmotiniam keitimui atlikti.

- Jis naudojamas cigarečių filtro talpykloms, elektros kabeliams, lakams ir lakams gaminti.

Nuorodos

  1. Fischer, S., Thümmler, K., Volkert, B., Hettrich, K., Schmidt, I. ir Fischer, K. (2008), Cellulose Acetate savybės ir taikymai. Makromolis. Symp., 262: 89-96. doi: 10.1002 / masy.200850210.
  2. Encyclopedia Britannica. Celiuliozės nitratas. Gauta 2018 m. Balandžio 30 d., Iš: britannica.com
  3. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. PubChem. (2018). Gauta 2018 m. Balandžio 30 d., Iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. JAV Nacionalinė medicinos biblioteka. Celiuliozės acetatas. Gauta 2018 m. Gegužės 2 d., Iš: toxnet.nlm.nih.gov
  5. IAC International. PROGEL Gauta 2018 m. Gegužės 2 d., Iš: iacinternacional.com.ar
  6. Alibaba (2018). Membraniniai filtrai. Gauta 2018 m. Gegužės 2 d., Iš: spanish.alibaba.com
  7. Ryan H. (2016 m. Kovo 23 d.). 21 Šviesiai raudona / raudona. Gauta 2018 m. Gegužės 2 d., Iš: flickr.com
  8. Mnolfas. (2006 m. Balandžio 4 d.). Elektroforezės gelis. [Pav.] Gauta 2018 m. Gegužės 2 d., Iš: en.wikipedia.org